ENCYCLOPÉDIE DE LA RECHERCHE SUR L’ALUMINIUM AU QUÉBEC 2013 | Page 81
DÉVELOPPEMENT, OPTIMISATION ET INTÉGRATION DES PROCÉDÉS DE FABRICATION ET DE CONCEPTION
DEVELOPMENT, OPTIMIZATION AND PROCESS INTEGRATION OF MANUFACTURING AND DESIGN
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EFFET DE L’ADDITION DU ZIRCONIUM SUR LA DÉFORMATION
À CHAUD DE L’ALLIAGE D’ALUMINIUM AA 7150
EFFECT OF Zr ADDITION ON HOT DEFORMATION
BEHAVIOR OF AA 7150 ALUMINUM
Cangji Shi
X.-Grant Chen
CRSNG/Rio Tinto Alcan,
Chaire industrielle en
métallurgie de la
transformation de l’aluminium
(CIMTAL),
Université du
Québec à Chicoutimi
Le but de ce travail est la mise en évidence du comportement à la déformation
à chaud des alliages homogénéisés AA7150, contenant des traces de Zr allant
de 0.04 à 0.19%m, par des essais de compression uni-axiale à différentes
températures et taux de déformations. La température et le taux de déformation
varient respectivement de 300 à 450°C et de 0.001 à 10 s-1. Les résultats montrent
une augmentation considérable de la contrainte maximale pour des teneurs en Zr
comprises entre 0.04 et 0.19%m. L’énergie d’activation à la déformation à chaud
est équivalente à 229 kJ/mol pour l’alliage de base et à 255 kJ/mol pour celui
contenant 0.19%m de Zr. L’a jout de Zr joue un rôle de retardataire de la restauration
dynamique et d’inhibiteur de la recristallisation dynamique de l’alliage de base
au cours de la déformation à chaud. Le mécanisme d’adoucissement dynamique
des alliages contenant du Zr a été identifié comme étant une restauration
dynamique. L’augmentation de la contrainte maximale et de l’énergie d’activation
de l’alliage 7150 a été attribuée à l’effet de restriction des précipités Al3Zr sur le
mouvement des dislocations et la maîtrise de la restauration dynamique.
The hot deformation behavior of homogenized AA7150 aluminum alloys
containing trace amounts (from 0.04 to 0.19 wt%) of Zr was studied in uniaxial
compression tests conducted at various temperatures (300 to 450°C) and strain
rates (0.001 to 10 s-1). The results reveal that with increasing addition in Zr content
from 0.04 to 0.19%, the peak stress increased significantly. Hot deformation
activation energy of the base alloy was determined to be 229 kJ/mol, which
increased to 255 kJ/mol with 0.19% Zr addition. Adding Zr played a retardation
role on dynamic recovery and an inhibition role on dynamic recrystallization
of the base alloy during hot deformation. The dynamic softening mechanism
of the alloys containing Zr is dynamic recovery. With increased addition of Zr,
the increased level of the peak stress and activation energy of the 7150 alloy
was attributed to the pinning effect of Al3Zr on dislocation motion and restrained
dynamic restoration.